文档介绍：2015-2016学年第二学期
《自然辩证法概论》期末课程论文
物质微观结构探索与应用推动未来科技
——宏观、微观、纳米到量子力学在工程领域的应用
姓名:
学号:
任课教师:
完成时间:
年月日
物质微观结构探索与应用推动未来科技
——宏观、微观、纳米到量子力学在工程领域的应用
摘要:从人类开始使用工具以来,物质微观结构的探索与应用始终是人类科技进步的源动力。本文从材料、化学、生物学的角度系统的介绍了人类探索物质微观结构的历史,并且结合微观科学在物质组成的观点发展,以自然辩证的角度提出随着对于物质微观结构的认识不断深入,现存的科学原理或者技术可能是不完善的,甚至是完全错误的观点,并且对人类应该如何正确认识自然,以及对未来的科学技术的发展进行了讨论。
关键词:微观结构;力学发展;科学原理;自然认识
1 引言
物质的微观结构涉及到材料、化学、生物学、物理学等诸多领域,是指物质、生物、细胞在显微镜下的结构,以及分子,原子,甚至亚原子的结构。从人类开始制造、使用工具开始,各领域科学技术的不断进步始终伴随着对于物质微观结构的认识深入,并且对于先前提出的原理或技术加以否定和完善。
当代的科学和技术革命,使科学技术步入了大科学时代。材料、能源和信息是构***工自然的三大要素。以往的科学革命,主要发生在宏观的物体的认识与发现,例如以牛顿力学为代表的第一次科学革命,而当代的科学革命则是以发现物质的微观结构为中心展开的[1]。然而,对于物质微观结构的认识总是进展缓慢的,这是由于微观具有难以观测、难以实验等特点。但是,现在科学技术的研究基础往往是基于对物质微观结构认知基础上的,历史也同样证明,人类不断采用的新技术都是基于具有微观的结构。
前人对于物质组成与结构的研究与结论往往是错误和不完善的,但是总是逐渐的逼近客观事实的真相,科学发现的过程就是一个螺旋上升的过程。自然科学不断发现总是但随着谬论与批驳,人类终究不能在某一个时间段内完全的认识真正的自然客观规律,但是可以形成解释现象的不完善的结论或者原理,从而推动人类科技不断进步。
本文通过论述材料、化学、生物领域内,物质微观结构的认知推动科学发展的历程,以自然辩证的角度提出随着对于物质微观结构的认识不断深入,现存的科学原理或者技术可能是不完善的,甚至是完全错误的观点。虽然人类不可能真正的认知客观事实,但是可以无限地接近。
2 物质微观结构的研究发展
晶体结构的探索推动材料科学
材料是人类一切生产和生活活动的物质基础,历来是生产力的标志,人类社会的里程碑。对材料认识和利用的能力,决定社会形态和人类生活质量,所以人类从没中断过追求更好材料,让材料具有更加优异的性质或是新的功能来满足人类设会发展中层出不穷的新需要和追求。各种材料是人类使用制造机械设备、桥梁建筑必不可少的工具。从石器时代开始,人类学会使用稻草来建造房屋,用石头制造工具。人类对于物质成分的进一步认识产生了各种金属器。然而,直到近代对于晶体微观结构的认识,真正的使人类的制造、通讯、交通等产业得到了迅速腾飞。例如,没有半导体单晶硅材料,便不能有今天的微电子工业。没有低损耗的光导纤维,也不会产生光纤通讯。对于有一种新材料的出现,常常引起生产力大发展推动社会进步,正是如此才有了人类丰富多彩、璀璨夺目的世界与文化。
分子、